(57)【要約】【課題】ショットキー型太陽電池の電極に微細な開口を有することにより変換効率を向上させる。【解決手段】本発明のショットキー型太陽電池は、受光面の金属電極を、サブミクロンの開口を有するナノメッシュ金属電極にすることを特徴とする。ナノメッシュ金属にすることで開口部に発生する強い局在電場により、ナノメッシュ金属電極と半導体界面近傍に通常よりも多くのキャリアが励起され、変換効率を向上することが可能となることを特徴とする太陽電池である。【選択図】図２
2010219399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の電極層と半導体層と第二の電極とが積層されて構成された太陽電池であって、
前記第一の電極層は光照射面側に存在し、前記半導体層とショットキー壁を有する電極であって、
前記第二の電極層は光照射面とは反対側に存在し、前記半導体層とオーミック接触を有する電極であって、
前記電極層を貫通する複数の開口部を有しており、
開口部１つあたりの面積が８０ｎｍ２以上０．２５μｍ２以下の範囲にあり、
開口率が１０％以上６６％以下の範囲にあり、
膜厚が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲にあることを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
第一の電極層と半導体層と第二の電極とが積層されて構成された太陽電池であって、
第一の電極層と半導体層の間には光透過性の絶縁膜が形成されてあって、
前記第一の電極層は光照射面側に存在し、前記半導体層とショットキー壁を有する電極であって、
前記第二の電極層は光照射面とは反対側に存在し、前記半導体層とオーミック接触を有する電極であって、
前記電極層を貫通する複数の開口部を有しており、
開口部１つあたりの面積が８０ｎｍ２以上０．２５μｍ２以下の範囲にあり、
開口率が１０％以上６６％以下の範囲にあり、
膜厚が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲にあることを特徴とする太陽電池。
【請求項３】
前記開口部間に存在する金属の最小部分の距離の平均値が１０ｎｍ以上２００ｎｍ未満であることを特徴とする請求項１または２記載の太陽電池。
【請求項４】
前記第一の電極層の材料が、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、そしてＰｔＳｉ、ＮｉＳｉ２、ＣｏＳｉ２、ＭｏＳｉ２、ＴｉＳｉ２、ＴａＳｉ２、ＷＳｉ２、ＺｒＳｉ２、Ｐｄ２Ｓｉ、ＨｆＳｉ２からなる群であり、前記光電変換層とショットキー接合となるよう選択される材料となることを特徴とする請求項１または２記載の太陽電池。
【請求項５】
前記開口が円形かつ開口部径が１０ｎｍ以上０．５μｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求項１または２記載の太陽電池。
【請求項６】
前記半導体層が、ｐ型またはｎ型のいずれかの層を有し、前記半導体層は単結晶シリコン、あるいは多結晶シリコン、あるいはアモルファスシリコンからなることを特徴とする請求項１または２記載の太陽電池。
【請求項７】
前記半導体層が、ｐ型またはｎ型のいずれかの層を有し、前記半導体層は化合物半導体であることを特徴とする請求項１または２記載の太陽電池。
【請求項８】
請求項１または２記載の太陽電池の製造方法であって、
半導体層を形成する工程と、
前記半導体層の第二の電極層を形成する工程と、
前記半導体層の第一の電極層を形成する工程を含み、
開口に対応した微細凹凸パターンを表面に有するスタンパーを準備する工程と、
前記第一の電極の少なくとも一部に前記スタンパーを利用してレジストパターンを転写する工程と、
前記レジストパターンをエッチングマスクとして前記第一の電極層にパターンを形成する工程と
を備えた請求項１または２記載の太陽電池の製造方法。
【請求項９】
請求項１または２記載の太陽電池の製造方法であって、
半導体層を形成する工程と、
前記半導体層の第二の電極層を形成する工程と、
前記半導体層の第一の電極層を形成する工程を含み、
前記第一の電極層の少なくとも一部にレジストを塗布してレジスト塗布層を形成する工程と、
前記レジスト塗布層の表面にナノ粒子の単粒子層を形成する工程と、
前記単粒子層をエッチングマスクとして微細凹凸パターンを有するレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを鋳型として無機物質層に逆鋳型を形成する工程と、
前記無機物質層をエッチングマスクとして前記第一の電極層にパターンを形成する工程と
を備えた請求項１または２記載の太陽電池の製造方法。
【請求項１０】
請求項１または２記載の太陽電池の製造方法であって、
半導体層を形成する工程と、
前記半導体層の第二の電極層を形成する工程と、
前記半導体層の第一の電極層を形成する工程を含み、
前記第一の電極層の少なくとも一部の表面にブロックコポリマー膜のドット状のミクロドメインを生成させる工程と、
前記ブロックコポリマー膜の前記ミクロドメインのパターンをエッチングマスクとして前記第一の電極層にパターンを形成する工程と
を備えた請求項１または２記載の太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショットキー型太陽電池の効率向上に関するものであり、ショットキー型金属電極にサブミクロンの開口を有するナノメッシュ金属電極を有するものである。また、その製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
ショットキー型太陽電池は光照射面の金属電極と半導体界面近傍での光吸収を利用するため、大出力電流をとることが可能となる。また、金属電極と半導体界面近傍での光吸収を利用するためアモルファスや多結晶の薄膜太陽電池に適用することができる。しかし、光照射面が金属で覆われるため、その吸収や反射を小さくするため、金属膜は非常に薄く（〜１０ｎｍ）しなければならない。また、界面近傍での光吸収のため吸収係数が大きくない材料では十分な太陽電池の変換効率が得られない。
【０００３】
ショットキー型太陽電池の効率向上法として、光照射面は透明電極を用い、裏面電極がショットキー金属電極で凹凸構造を有するものがある（特許文献１参照）。透明電極から取り込んだ光の吸収をプラズモン増強効果によってアシストし、変換効率良くする方法である。ただしこの方法では、取り込む光の量は透明電極から受けるものであるため、従来と効率は少し向上するかほとんど変わらない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５３１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のショットキー型太陽電池は、光照射面に金属電極を用いるため、金属膜は非常に薄く（〜１０ｎｍ）しなければならない。また、金属電極と半導体界面近傍での光吸収のため吸収係数が大きくない材料では十分な太陽電池の変換効率が得られない。本発明では、ショットキー型太陽電池の電極に微細な開口を有することにより変換効率を向上するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施態様である太陽電池は、第一の電極層と半導体層と第二の電極とが積層されて構成された太陽電池であって、前記第一の電極層は光照射面側に存在し、前記半導体層とショットキー壁を有する電極であって、前記第二の電極層は光照射面とは反対側に存在し、前記半導体層とオーミック接触を有する電極であって、前記電極層を貫通する複数の開口部を有しており、開口部１つあたりの面積が８０ｎｍ２以上０．２５μｍ２以下の範囲にあり、開口率が１０％以上６６％以下の範囲にあり、膜厚が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲にあることを特徴とする。
【０００７】
本発明の別の実施態様である太陽電池の製造方法は、上記太陽電池の製造方法であって、半導体層を形成する工程と、前記半導体層の第二の電極層を形成する工程と、前記半導体層の第一の電極層を形成する工程を含み、開口に対応した微細凹凸パターンを表面に有するスタンパーを準備する工程と、前記第一の電極の少なくとも一部に前記スタンパーを利用してレジストパターンを転写する工程と、前記レジストパターンをエッチングマスクとして前記第一の電極層にパターンを形成する工程とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ショットキー型太陽電池の受光面の金属電極をサブミクロンの開口を有するナノメッシュ金属電極を用いることにより、変換効率の良い太陽電池が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】開口部の開口径と電場強度の関係を示すグラフ。
【図２】従来例のショットキー型太陽電池と本実施の形態に係るショットキー型太陽電池の違いを説明するための概念図。
【図３】実施例１に係る太陽電池の製造方法を説明するための概念図。
【図４】実施例２に係る太陽電池の製造方法を説明するための概念図。
【図５】実施例３に係る太陽電池の製造方法を説明するための概念図。
【図６】実施例４に係る太陽電池の製造方法を説明するための概念図。
【図７】実施例５に係る太陽電池の製造方法を説明するための概念図。
【図８】実施例６に係る太陽電池の製造方法を説明するための概念図。
【図９】実施例７に係る太陽電池の製造方法を説明するための概念図。
【図１０】実施例８に係る太陽電池の製造方法を説明するための概念図。
【図１１】実施例９に係る太陽電池の製造方法を説明するための概念図。
【図１２】実施例１０に係る太陽電池の製造方法を説明するための概念図。
【図１３】実施例１１に係る太陽電池の製造方法を説明するための概念図。
【図１４】実施例１２に係る太陽電池の製造方法を説明するための概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明はショットキー型太陽電池の受光面の金属電極を、サブミクロンの開口を有するナノメッシュ金属電極にすることを特徴とする。ナノメッシュ金属にすることで開口部に発生する強い局在電場により、ナノメッシュ金属電極と半導体界面近傍に通常よりも多くのキャリアが励起され太陽電池の変換効率を向上することが可能となる。また、ナノメッシュ金属と半導体界面近傍で通常よりも多くのキャリアを励起するため、吸収係数の大きくない材料でも使用できる。更に、金属膜厚を１０ｎｍ未満にする必要も無く信頼性の向上にも寄与する。
【００１１】
特許文献１で示したものとは大きく異なる点は取り込む光のエネルギーが大きくなる点である。特許文献１ではあくまでも光吸収層で吸収できない光をプラズモン増強効果によってアシストして効率を向上させるものであって、我々の発明では取り込む光のエネルギー量を多くするものである。我々の発明では、太陽電池の効率が大きく向上する。その他に、開口をもつ金属電極に関連して、入射光と表面上の表面プラズモンとの共鳴相互作用による強化特性をもつアパーチャー配列を有する金属電極を有する太陽電池が考案されている（特開２００２−７６４１０号参照）。プラズモン共鳴作用を利用するため、金属電極におけるある特定の波長の透過率が向上する現象を利用することにより変換効率を向上するものである。この方法ではある特定の波長の透過率が上がるのみでそれほど太陽電池の効率向上には寄与しないと見られる。我々の発明とは金属電極の透過率を上げる原理ではないため大きく異なる。
【００１２】
以下、本発明の詳細を図示の実施形態によって説明する。最初に、本発明の原理について詳細に説明する。
【００１３】
サブミクロンの開口を有するナノメッシュ金属電極にすることにより開口部に発生する強い局在電場の様子を調べるため、Ｆｉｎｉｔｅ  Ｄｉｆｆｒｅｎｃｅ  Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ（ＦＤＴＤ）法によるシミュレーションを行った。シミュレーションはＳｉ／Ａｌ（５０ｎｍ）／空気の構造で、Ａｌに単一開口を用意した。そのＡｌの開口径を１０ｎｍから５００ｎｍの範囲で変化させて空気側から光（波長５００ｎｍ）を入射し、その時のＳｉとＡｌの界面に生じた電場強度の依存性を調べた。その結果を図１（ａ）に示す。まず、シミュレーションの結果から電場増強はＡｌの開口部のエッジで起こることがわかった。そして、開口径が２００ｎｍ以上では電場強度はほぼ一定であったが、１００ｎｍ以下では徐々に電場強度が大きくなっていった。電場強度は４０〜６０ｎｍ付近で最大となり、それ以下の開口径では電場強度は減少していった。また、上記の構造で入射する光の波長を１０００ｎｍに変更してＡｌの開口径を１０ｎｍから１０００ｎｍの範囲で変化させて電場強度の依存性を調べた。その結果を図１（ｂ）に示す。開口径が４００ｎｍ以上では電場強度はほぼ一定であったが、２００ｎｍ以下では徐々に電場強度が大きくなり電場強度は８０〜１２０ｎｍ付近で最大となり、それ以下の開口径では電場強度は減少していった。入射波長が５００から１０００ｎｍに変わると電場増強の開口径のピーク値は波長が２倍になった分の２倍になることが分かった。以上のシミュレーション結果から判断すると、ＡＭ１．５の光においては１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の開口が存在するとＳｉとＡｌの界面で電場が充分に増強されることが分かった。
【００１４】
上記のシミュレーションの結果はＡｌの単一開口の結果を示しているだけで、多数の開口が存在した場合の数の効果を考慮に入れていない。実際に開口が細密充填の形で存在する場合の電場増強の依存性を調べた。電場増強はエッジに存在するので開口形を円と仮定すると図１（ａ）の結果に４＊π／√３／開口径をかけたものとなる。その結果を図１（ｃ）に示す。結果は図１（ａ）と同様の結果となったが１／開口径のため短波長側へシフトした。ただし、ＡＭ１．５の光においては１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の開口が存在すると電場が充分に増強されることには変わりは無かった。以上の結果から、ナノメッシュ金属電極にすることにより開口部に発生する強い局在電場が発生し、それによりショットキー型太陽電池の変換効率が向上することが分かった。ただし、ここでは金属をＡｌ、開口部を円形で計算したが、実際はＡｌ以外の金属でも同様のことが起こり、また、円形以外の形でも問題は無い。
【００１５】
次に、ナノメッシュ電極の開口部に発生する強い局在電場が、太陽電池の効率向上にどのように寄与するか説明する。上述のシミュレーションの結果より。電極構造をナノメッシュ金属にすることで開口部に強い局在電場が発生する。図２（ａ）に示すように、通常のショットキー型太陽電池においては入射した光が金属電極と半導体界面近傍でキャリアが励起されて光電流を発生し電力を発生する。ショットキー型太陽電池においてナノメッシュ電極を有する場合は、図２（ｂ）に示すようにナノメッシュ電極の開口部に発生する強い局在電場のため、ナノメッシュ金属電極と半導体界面近傍に通常よりも多くのキャリアが励起されより多くの光電流が発生し、つまりより多くの電力を発生することになる。それによって太陽電池の変換効率を向上することが可能となる。
【００１６】
次に、ショットキー型太陽電池で発生する光電流に関して説明し、有効な構造について述べる。ショットキー型太陽電池では３種の光電流が発生する。一つ目はショットキー障壁を超えるエネルギーの光は金属に吸収され電子を励起し半導体に注入される。２つ目は半導体のバンドギャップを超えるエネルギーの光は表面近く、つまり空乏層で吸収される。３つ目は長波長の光は半導体の中性域で吸収される。３つの中で、２つ目の空乏層領域での光吸収が大きく、空乏層幅Ｗは以下の式で表される。
Ｗ＝（２＊εｓ＊Ｖｂｉ／ｑ／ＮＤ）０．５              （１）
ここで、εｓは半導体の誘電率、Ｖｂｉは内臓電位、ＮＤは半導体のドーピング濃度である（この場合はｎ型を仮定している）。半導体がＳｉの場合ではＶｂｉはだいたい０．５ｅＶ程度であり、ＮＤは太陽電池では１０１６ｃｍ−３前後で使用され、（１）式から空乏層幅Ｗを計算すると０．３μｍ程度になる。金属電極にナノメッシュ構造が無い場合には、空乏層は金属−半導体界面から全領域に０．３μｍ程度空乏層が形成される。金属電極にナノメッシュ構造がある場合には、空乏層はナノメッシュ金属電極直下−半導体界面から電極直下領域に０．３μｍ程度の空乏層が形成され、ナノメッシュ金属電極端から開口部部分へ０．３μｍ程度空乏層が形成される。そのため、ナノメッシュ電極の開口部径が０．６μｍよりも大きい場合は開口部中心近傍に空乏層が形成されなくなり光吸収が十分でなくなる。そのため、ナノメッシュ電極の開口部径は０．６μｍより小さいのが好ましく、より十分な光吸収が起こるには０．５μｍ以下が好ましい。また、ショットキー型太陽電池において上記で述べたように、ショットキー障壁を超えるエネルギーの光は金属に吸収され電子を励起し半導体に注入される光電流と半導体の中性域で吸収される光電流も発生するため、ナノメッシュ電極の厚みは大きすぎないほうが良く、５０ｎｍ以下の膜厚が好ましい。
【００１７】
その他に、ショットキー型太陽電池で金属と半導体に絶縁膜を挟んだＭｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（ＭＩＳ）太陽電池が存在し、それについて簡単に説明する。ＭＩＳ構造の太陽電池の基本的な動作原理はショットキー型太陽電池と同様であるが、絶縁膜が存在するため、絶縁膜を介してのトンネル電流が発生する。そのため、ショットキー型太陽電池よりも開放電圧が大きくなり、開放電圧は絶縁膜の膜厚を増すと増大する。しかし、膜厚が大きくなるとトンネル電流が小さくなることに起因して短絡電流は低下していくため、太陽電池の変換効率を考慮に入れると数ｎｍあたりが最適膜厚となる。ＭＩＳ構造の太陽電池においても金属電極をナノメッシュ電極にすることにより変換効率を向上することが可能となる。
【００１８】
次に、上記の太陽電池の作製方法について述べる。
２００ｎｍ以下の開口を有する金属電極パターンを形成するには、半導体集積回路で用いられている最新の露光装置や、ＥＢ描画装置を用いる必要が去る。しかし、最新の露光装置やＥＢ描画装置を用いると大面積でかつ低コストで形成することは不可能であると思われる。大面積でかつ低コストで形成可能な方法の一つとしてナノインプリントを用いる方法がある。以下、ナノインプリントによるナノメッシュ電極の形成方法について記述する。
【００１９】
基板として、１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｎ型Ｓｉ基板を用意する。そのｎ型Ｓｉ基板の裏面にＰを熱拡散によりドーピングし裏面濃度を１０２０ｃｍ−３にする。次いで、基板裏面にＡｌを蒸着法により形成し、裏面はオーミック接触を有する電極を形成する。次いで、基板表面にＡｌを蒸着法により２０ｎｍ形成する。この場合、基板表面はＡｌとショットキー接合を有する。
【００２０】
次に、基板表面に形成したＡｌ上へレジストを形成する。そして、２００ｎｍの大きさを持つ凸形状が形成された石英のモールド（形状は９ｃｍ２内に形成されている）を用意し、レジスト付き基板を加熱した状態で石英のモールドの凸形状がある方をレジストに押し付けてインプリントを行う。インプリント後、基板を冷却し石英モールドをリリースする。ナノインプリント後、レジスト上へ２００ｎｍの大きさの凹形状が形成される。
【００２１】
次に、凹パターンが形成されたレジストを、酸素のリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）によりエッチングし底だしを行う。底だし後、塩素系ガスのＲＩＥによりＡｌのエッチングを行う。Ａｌエッチング後、残留したレジストを酸素アッシングにより取り除くことによりＡｌ中へ開口を持つ形状を形成した。以上のプロセスによりナノメッシュ電極を有するショットキー型太陽電池が完成する。
【００２２】
また、化合物半導体においても上記と同様のプロセスで、ナノメッシュ電極を有するショットキー型太陽電池を形成できる。尚、化合物半導体としてＧａＡｓ、ＣｄＴｅなどがあげられる。
【実施例】
【００２３】
本発明を実施例によって更に詳細に説明する。太陽電池は９ｃｍ２の大きさで作製し、ナノメッシュ金属電極と薄膜金属の太陽電池の変換効率の比較を行った。
【００２４】
（実施例１）
１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｎ型Ｓｉ基板１を準備した。そのｎ型Ｓｉ基板１の裏面にＰを熱拡散によりドーピングし１０２０ｃｍ−３にした。次いで、基板裏面にＡｌ層２を蒸着法により１００ｎｍ形成し、裏面はオーミック接触を有する電極を形成した。次いで、基板表面にＡｌ層３を蒸着法により２０ｎｍ形成した。この場合、基板表面はＡｌ層３とショットキー接合を有していた（図３（ａ））。
【００２５】
次に、基板表面に形成したＡｌ層３上へレジスト４（ＴＨＭＲ  ＩＰ３２５０、（株）東京応化工業）を乳酸エチル（ＥＬ）で１：２に希釈した溶液を２０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコートを行ったのち、ホットプレート上において１１０℃で９０秒間加熱して溶媒を蒸発させた（図３（ｂ））。レジスト４の膜厚は１５０ｎｍであった。次いで、２００ｎｍの大きさ、高さ１５０ｎｍの高さを持つ凸形状が形成された石英のモールド５（形状は９ｃｍ２内に形成されている）を用意し、レジスト４付き基板１を１２０℃に加熱した状態で石英のモールド５の凸形状がある方をレジスト４に１０ＭＰａの圧力で押し付けてインプリントを行った（図３（ｃ））。インプリント後、基板１を室温まで冷却し石英モールド５をリリースした（図３（ｄ））。インプリント後、レジスト４上へ２００ｎｍの大きさ、深さ１００ｎｍの凹形状が形成された。
【００２６】
次に、凹パターンが形成されたレジストパターンを、Ｏ２：３０ｓｃｃｍ、１０ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワー１００Ｗの条件で３０秒間エッチングを行った。Ｏ２ＲＩＥ後、レジスト４の底だしが行われＡｌ層３が露出した（図３（ｅ））。次いで、Ｃｌ２：１５ｓｃｃｍ、Ａｒ：１５ｓｃｃｍ、ＲＦパワー１００Ｗの条件でＲＩＥを６０秒間行った。塩素系ガスのＲＩＥによりＡｌ層３に２００ｎｍの開口を有するパターンが形成された。残留したレジスト４を酸素アッシングにより取り除きナノメッシュ電極付きショットキー太陽電池を完成させた（図３（ｆ））。
【００２７】
比較のため、１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｎ型Ｓｉ基板を準備し、そのｎ型Ｓｉ基板の裏面にＰを熱拡散によりドーピングし１０２０ｃｍ−３用意した。次いで、基板裏面にＡｌ層を蒸着法により１００ｎｍ形成し、裏面はオーミック接触を有する電極を形成した。次いで、基板表面にＡｌ層を蒸着法により１０ｎｍ形成し、通常のショットキー型太陽電池を完成させた。
【００２８】
通常のショットキー型太陽電池とナノメッシュ電極を有するショットキー型太陽電池の変換効率を比較すると、５０％の効率向上が確認された。
【００２９】
（実施例２）
１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｎ型Ｓｉ基板１１を準備した。そのｎ型Ｓｉ基板１１の裏面にＰを熱拡散によりドーピングし１０２０ｃｍ−３にした。次いで、基板裏面にＡｌ層１２を蒸着法により１００ｎｍ形成し、裏面はオーミック接触を有する電極を形成した。次いで、基板表面にＡｌ層１３を蒸着法により２０ｎｍ形成した。この場合、基板表面はＡｌ層１３とショットキー接合を有していた（図４（ａ））。
【００３０】
次に、基板１１の表面に形成したＡｌ層１３上へレジスト１４（ＴＨＭＲ  ＩＰ３２５０、（株）東京応化工業）を乳酸エチル（ＥＬ）で１：１に希釈した溶液を２０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコートを行ったのち、ホットプレート上において１１０℃で９０秒間加熱して溶媒を蒸発させた。次いでレジスト１４を窒素雰囲気下において２５０℃でアニール行い熱硬化させた。レジスト１４の膜厚は３００ｎｍであった。
【００３１】
次いで、乳酸エチル中に、直径２００ｎｍのシリカ粒子を分散させた。シリカ粒子の濃度は８重量％に調整した。その分散液に体積比率でシリカ：アクリルモノマー＝１：３の比率になるようにアクリルモノマーを加えて分散液を作成した。アクリルモノマーはＥｔｈｏｘｙｌａｔｅｄ  （６）  ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ  ｔｒｉａｃｒｙｌａｔｅ（以下、Ｅ６ＴＰＴＡという）を用いた。その分散液を上記のレジスト１４付きシリコン基板１１へ滴下し、２０００ｒｐｍ、６０秒間の条件でスピンコートした。スピンコート後、溶媒を完全に除去するため、１１０℃で６０秒間ベークした。その後、窒素雰囲気下において１５０℃で１時間硬化アニールを行った。アニール後、規則配列したシリカ粒子層１５が形成された（図４（ｂ））。
【００３２】
次いで、配列されたシリカ粒子層１５をリアクティブエッチング（ＲＩＥ）装置によって、ＣＦ４流量３０ｓｃｃｍ、圧力１．３３Ｐａ（１０ｍＴｏｒｒ）、パワー１００Ｗで２分間エッチングしシリカ粒子の粒径を１５０ｎｍに縮小化した（図４（ｃ））。
【００３３】
次いで、そのシリカ粒子層１５をマスクとして、Ｏ２流量３０ｓｃｃｍ、圧力１．３３Ｐａ（１０ｍＴｏｒｒ）、パワー１００Ｗで５分間レジスト１４をエッチングし、レジストピラーパターン１６を形成した（図４（ｄ））。
【００３４】
次に、有機ＳＯＧ組成物１７（ＯＣＤ−Ｔ７  Ｔ−１４０００（商品名）、東京応化工業株式会社）をレジストピラーパターン１６付きシリコン基板へ滴下し、２０００ｒｐｍ、６０秒間の条件でスピンコートした。スピンコート後、溶媒を完全に除去するため、１１０℃で６０秒間ベークした。その後、窒素雰囲気下において２５０℃で１時間硬化アニールを行った。硬化後、レジストピラーパターン１６は完全にＳＯＧ１７によって埋め込まれ、また平坦化された（図４（ｅ））。
【００３５】
次いで、ＳＯＧ１７によって平坦化されたシリコン基板をＣＦ４流量３０ｓｃｃｍ、圧力１．３３Ｐａ（１０ｍＴｏｒｒ）、パワー１００Ｗで１０分間エッチバックした。エッチバック後、レジストピラーパターン１６の頂部が露出された（図４（ｆ））。
【００３６】
次いで、Ｏ２流量３０ｓｃｃｍ、圧力１．３３Ｐａ（１０ｍＴｏｒｒ）、パワー１００Ｗで３分間エッチングし、レジストピラー１６を完全に除去した。除去後、ＳＯＧ１７のホールパターンが形成された（図４（ｇ））。
【００３７】
次いで、ＳＯＧホールパターンをマスクとして、Ｃｌ２：１５ｓｃｃｍ、Ａｒ：１５ｓｃｃｍ、ＲＦパワー１００Ｗの条件でＲＩＥを６０秒間行った。塩素系ガスのＲＩＥによりＡｌ層１３に１５０ｎｍの開口を有するパターンが形成された。残留したＳＯＧマスクをＣＦ４のエッチングにより取り除き、ナノメッシュ電極付きショットキー太陽電池を完成させた（図４（ｈ））。
【００３８】
比較のため、１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｎ型Ｓｉ基板を準備し、そのｎ型Ｓｉ基板の裏面にＰを熱拡散によりドーピングし１０２０ｃｍ−３用意した。次いで、基板裏面にＡｌ層を蒸着法により１００ｎｍ形成し、裏面はオーミック接触を有する電極を形成した。次いで、基板表面にＡｌ層を蒸着法により１０ｎｍ形成し、通常のショットキー型太陽電池を完成させた。
【００３９】
通常のショットキー型太陽電池とナノメッシュ電極を有するショットキー型太陽電池の変換効率を比較すると、５０％の効率向上が確認された。
【００４０】
（実施例３）
１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｎ型Ｓｉ基板２１を準備した。そのｎ型Ｓｉ基板２１の裏面にＰを熱拡散によりドーピングし１０２０ｃｍ−３にした。次いで、基板裏面にＡｌ層２２を蒸着法により１００ｎｍ形成し、裏面はオーミック接触を有する電極を形成した。次いで、基板表面にＡｌ層２３を蒸着法により２０ｎｍ形成した。この場合、基板表面はＡｌ層２３とショットキー接合を有していた（図５（ａ））。
【００４１】
次に、実施例２と同様にして基板表面に形成したＡｌ層２３上へレジスト２４をＥＬで１：１に希釈した溶液を２０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコートを行ったのち、ホットプレート上において１１０℃で９０秒間加熱して溶媒を蒸発させた。次いでレジスト２４を窒素雰囲気下において２５０℃でアニール行い熱硬化させた。レジスト２４の膜厚は３００ｎｍであった。次いで、有機ＳＯＧ組成物２５（ＯＣＤ−Ｔ７  ５５００−Ｔ（商品名）、東京応化工業株式会社製）をＥＬで１：９に希釈した溶液を２０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコートを行ったのち、ホットプレート上において１１０℃で９０秒間加熱して溶媒を蒸発させた。次いでレジスト２４を窒素雰囲気下において２５０℃でアニール行い熱硬化させた。硬化後の膜厚は３０ｎｍであった（図５（ｂ））。
【００４２】
次いで、ＰＳ（Ｍｗ７８０００）：ＰＭＭＡ（Ｍｗ：１７００００）のブロックポリマーに、ＰＭＭＡ（Ｍｗ：１５００）を重量比６：４で混合したポリマーをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）に３ｗｔ％で溶かした液をスピンコート法で２０００ｒｐｍ、３０秒で塗布した後、１１０℃，９０秒でプリベークして溶剤を気化し１２０ｎｍの膜厚を得た。
【００４３】
次いで、窒素雰囲気中で２１０℃，４時間のアニールを行い、ＰＳとＰＭＭＡの相分離を行い、直径９０ｎｍ程度のポリスチレンのドットパターンを形成した。その後、Ｏ２＝３０ｓｃｃｍ、圧力１３．３Ｐａ（１００ｍＴｏｒｒ）、パワー＝１００Ｗの条件下で２０秒間ＲＩＥすることにより、相分離したＰＳ−ＰＭＭＡのうちＰＭＭＡ２６を選択的にエッチングしＰＳドットパターン２７を形成した（図５（ｃ））。
【００４４】
次いで、ＰＳドットパターン２７をマスクとして、ＣＦ４流量３０ｓｃｃｍ、圧力１．３３Ｐａ（１０ｍＴｏｒｒ）、パワー１００Ｗで９０秒間エッチングしＳＯＧドットパターン２８を形成した。
【００４５】
次いで、そのＳＯＧドットパターン２８をマスクとして、Ｏ２流量３０ｓｃｃｍ、圧力１．３３Ｐａ（１０ｍＴｏｒｒ）、パワー１００Ｗで５分間レジスト２４をエッチングし、レジストピラーパターン２９を形成した（図５（ｄ））。
【００４６】
次に、実施例２と同様にして有機ＳＯＧ組成物３０（ＯＣＤ−Ｔ７  Ｔ−１４０００（商品名）、東京応化工業株式会社）をレジストピラーパターン２９付きシリコン基板へ滴下し、２０００ｒｐｍ、６０秒間の条件でスピンコートした。スピンコート後、溶媒を完全に除去するため、１１０℃で６０秒間ベークした。その後、窒素雰囲気下において２５０℃で１時間硬化アニールを行った。硬化後、レジストピラーパターン２９は完全にＳＯＧ３０によって埋め込まれ、また平坦化された（図５（ｅ））。
【００４７】
次いで、ＳＯＧ３０によって平坦化されたシリコン基板をＣＦ４流量３０ｓｃｃｍ、圧力１．３３Ｐａ（１０ｍＴｏｒｒ）、パワー１００Ｗで１０分間エッチバックした。エッチバック後、レジストピラーパターン２９の頂部が露出された（図５（ｆ））。
【００４８】
次いで、Ｏ２流量３０ｓｃｃｍ、圧力１．３３Ｐａ（１０ｍＴｏｒｒ）、パワー１００Ｗで３分間エッチングし、レジストピラー２９を完全に除去した。除去後、ＳＯＧ３０のホールパターンが形成された（図５（ｇ））。
【００４９】
次いで、ＳＯＧ３０のホールパターンをマスクとして、Ｃｌ２：１５ｓｃｃｍ、Ａｒ：１５ｓｃｃｍ、ＲＦパワー１００Ｗの条件でＲＩＥを６０秒間行った。塩素系ガスのＲＩＥによりＡｌ層２３に１００ｎｍの開口を有するパターンが形成された。残留したＳＯＧ３０のマスクをＣＦ４のエッチングにより取り除き、ナノメッシュ電極付きショットキー太陽電池を完成させた（図５（ｈ））。
【００５０】
比較のため、１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｎ型Ｓｉ基板を準備し、そのｎ型Ｓｉ基板の裏面にＰを熱拡散によりドーピングし１０２０ｃｍ−３用意した。次いで、基板裏面にＡｌ層を蒸着法により１００ｎｍ形成し、裏面はオーミック接触を有する電極を形成した。次いで、基板表面にＡｌ層を蒸着法により１０ｎｍ形成し、通常のショットキー型太陽電池を完成させた。
【００５１】
通常のショットキー型太陽電池とナノメッシュ電極を有するショットキー型太陽電池の変換効率を比較すると、６０％の効率向上が確認された。
【００５２】
（実施例４）
１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｎ型Ｓｉ基板３１を準備した。そのｎ型Ｓｉ基板３１の裏面にＰを熱拡散によりドーピングし１０２０ｃｍ−３にした。次いで、基板裏面にＡｌ層３２を蒸着法により１００ｎｍ形成し、裏面はオーミック接触を有する電極を形成した。次いで、基板表面にＡｌ層３３を蒸着法により１０ｎｍ形成した。この場合、基板表面はＡｌ層３３とショットキー接合を有していた（図６（ａ））。
【００５３】
次に、基板表面に形成したＡｌ層３３上へレジスト３４をＥＬで１：３に希釈した溶液を２０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコートを行ったのち、ホットプレート上において１１０℃で９０秒間加熱して溶媒を蒸発させた（図６（ｂ））。レジスト３４の膜厚は１００ｎｍであった。次いで、５０ｎｍの大きさ、高さ１００ｎｍの高さを持つ凸形状が形成された石英のモールド３５（形状は９ｃｍ２内に形成されている）を用意し、レジスト３４付き基板を１２０℃に加熱した状態で石英のモールド３５の凸形状がある方をレジスト３４に１０ＭＰａの圧力で押し付けてインプリントを行った（図６（ｃ））。インプリント後、基板を室温まで冷却し石英モールド３５をリリースした（図６（ｄ））。インプリント後、レジスト３４上へ２００ｎｍの大きさ、深さ１００ｎｍの凹形状が形成された。
【００５４】
次に、凹パターンが形成されたレジストパターンを、Ｏ２：３０ｓｃｃｍ、１０ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワー１００Ｗの条件で２０秒間エッチングを行った。Ｏ２ＲＩＥ後、レジスト３４の底だしが行われＡｌ層３３が露出した（図６（ｅ））。次いで、Ｃｌ２：１５ｓｃｃｍ、Ａｒ：１５ｓｃｃｍ、ＲＦパワー１００Ｗの条件でＲＩＥを４５秒間行った。塩素系ガスのＲＩＥによりＡｌ層３３に５０ｎｍの開口を有するパターンが形成された。残留したレジスト３４を酸素アッシングにより取り除きナノメッシュ電極付きショットキー太陽電池を完成させた（図６（ｆ））。
【００５５】
比較のため、１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｎ型Ｓｉ基板を準備し、そのｎ型Ｓｉ基板の裏面にＰを熱拡散によりドーピングし１０２０ｃｍ−３用意した。次いで、基板裏面にＡｌ層を蒸着法により１００ｎｍ形成し、裏面はオーミック接触を有する電極を形成した。次いで、基板表面にＡｌ層を蒸着法により１０ｎｍ形成し、通常のショットキー型太陽電池を完成させた。
【００５６】
通常のショットキー型太陽電池とナノメッシュ電極を有するショットキー型太陽電池の変換効率を比較すると、１００％の効率向上が確認された。
【００５７】
実施例１と比較して開口径が微細化になったことにより電場増強効果が大きくなり効率向上が大きくなった。
【００５８】
（実施例５）
１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｎ型Ｓｉ基板４１を準備した。そのｎ型Ｓｉ基板４１の裏面にＰを熱拡散によりドーピングし１０２０ｃｍ−３にした。次いで、基板裏面にＡｌ層４２を蒸着法により１００ｎｍ形成し、裏面はオーミック接触を有する電極を形成した。次いで、基板表面にＡｕ層４３を蒸着法により３０ｎｍ形成した。この場合、基板表面はＡｕ層４３とショットキー接合を有していた（図７（ａ））。
【００５９】
次に、実施例１と同様にして基板表面に形成したＡｕ層４３上へレジスト４４をＥＬで１：２に希釈した溶液を２０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコートを行ったのち、ホットプレート上において１１０℃で９０秒間加熱して溶媒を蒸発させた（図７（ｂ））。レジスト４４の膜厚は１５０ｎｍであった。次いで、２００ｎｍの大きさ、高さ１５０ｎｍの高さを持つ凸形状が形成された石英のモールド４５（形状は９ｃｍ２内に形成されている）を用意し、レジスト４４付き基板を１２０℃に加熱した状態で石英のモールド４５の凸形状がある方をレジストに１０ＭＰａの圧力で押し付けてインプリントを行った（図７（ｃ））。インプリント後、基板を室温まで冷却し石英モールド４５をリリースした（図７（ｄ））。インプリント後、レジスト４４上へ２００ｎｍの大きさ、深さ１００ｎｍの凹形状が形成された。
【００６０】
次に、凹パターンが形成されたレジストパターンを、Ｏ２：３０ｓｃｃｍ、１０ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワー１００Ｗの条件で３０秒間エッチングを行った。Ｏ２ＲＩＥ後、レジスト４４の底だしが行われＡｕ層４３が露出した（図７（ｅ））。
【００６１】
次いで、Ａｒ：３０ｓｃｃｍ、パワー５００Ｗ、電流４０ｍＡの条件でイオンミリングを６０秒間行った。イオンミリングによりＡｕ層４３に２００ｎｍの開口を有するパターンが形成された。残留したレジスト４４を酸素アッシングにより取り除きナノメッシュ電極付きショットキー太陽電池を完成させた（図７（ｆ））。
【００６２】
比較のため、１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｎ型Ｓｉ基板を準備し、そのｎ型Ｓｉ基板の裏面にＰを熱拡散によりドーピングし１０２０ｃｍ−３用意した。次いで、基板裏面にＡｌ層を蒸着法により１００ｎｍ形成し、裏面はオーミック接触を有する電極を形成した。次いで、基板表面にＡｕ層を蒸着法により１０ｎｍ形成し、通常のショットキー型太陽電池を完成させた。
【００６３】
通常のショットキー型太陽電池とナノメッシュ電極を有するショットキー型太陽電池の変換効率を比較すると、６０％の効率向上が確認された。
【００６４】
（実施例６）
１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｎ型Ｓｉ基板を準備した。そのｎ型Ｓｉ基板５１の裏面にＰを熱拡散によりドーピングし１０２０ｃｍ−３にした。次いで、基板裏面にＡｌ層５２を蒸着法により１００ｎｍ形成し、裏面はオーミック接触を有する電極を形成した。次いで、基板表面にＡｇ層５３を蒸着法により３０ｎｍ形成した。この場合、基板表面はＡｇ層５３とショットキー接合を有していた（図８（ａ））。
【００６５】
次に、実施例１と同様にして基板表面に形成したＡｇ層５３上へレジスト５４をＥＬで１：２に希釈した溶液を２０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコートを行ったのち、ホットプレート上において１１０℃で９０秒間加熱して溶媒を蒸発させた（図８（ｂ））。レジスト５４の膜厚は１５０ｎｍであった。次いで、２００ｎｍの大きさ、高さ１５０ｎｍの高さを持つ凸形状が形成された石英のモールド５５（形状は９ｃｍ２内に形成されている）を用意し、レジスト５４付き基板を１２０℃に加熱した状態で石英のモールド５５の凸形状がある方をレジスト５４に１０ＭＰａの圧力で押し付けてインプリントを行った（図８（ｃ））。インプリント後、基板を室温まで冷却し石英モールド５５をリリースした（図８（ｄ））。インプリント後、レジスト５４上へ２００ｎｍの大きさ、深さ１００ｎｍの凹形状が形成された。
【００６６】
次に、凹パターンが形成されたレジストパターンを、Ｏ２：３０ｓｃｃｍ、１０ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワー１００Ｗの条件で３０秒間エッチングを行った。Ｏ２ＲＩＥ後、レジスト５４の底だしが行われＡｇ層５３が露出した（図８（ｅ））。
【００６７】
次いで、Ａｒ：３０ｓｃｃｍ、パワー５００Ｗ、電流４０ｍＡの条件でイオンミリングを９０秒間行った。イオンミリングによりＡｇ層５３に２００ｎｍの開口を有するパターンが形成された。残留したレジスト５４を酸素アッシングにより取り除きナノメッシュ電極付きショットキー太陽電池を完成させた（図８（ｆ））。
【００６８】
比較のため、１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｎ型Ｓｉ基板を準備し、そのｎ型Ｓｉ基板の裏面にＰを熱拡散によりドーピングし１０２０ｃｍ−３用意した。次いで、基板裏面にＡｌ層を蒸着法により１００ｎｍ形成し、裏面はオーミック接触を有する電極を形成した。次いで、基板表面にＡｇ層を蒸着法により２０ｎｍ形成し、通常のショットキー型太陽電池を完成させた。
【００６９】
通常のショットキー型太陽電池とナノメッシュ電極を有するショットキー型太陽電池の変換効率を比較すると、５５％の効率向上が確認された。
【００７０】
以上の結果から、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇと金属が変わっても効率向上の効果が確認された。また、その他の金属でも同様に効果が発現される。
【００７１】
（実施例７）
１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｎ型ＧａＡｓ基板６１を準備した。そのｎ型ＧａＡｓ基板６１の裏面にＡｕ−Ｇｅ（１％）層６２を蒸着法により１００ｎｍ形成した。形成後、窒素雰囲気下によって４５０℃、３０分間アニールを行った。アニール後、裏面にオーミック接触を有する電極が形成された。
【００７２】
次いで、基板表面にＡｕ層６３を蒸着法により３０ｎｍ形成した。この場合、基板表面はＡｕ層６３とショットキー接合を有していた（図９（ａ））。
【００７３】
次に、実施例１と同様にして基板表面に形成したＡｕ層６３上へレジスト６４をＥＬで１：２に希釈した溶液を２０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコートを行ったのち、ホットプレート上において１１０℃で９０秒間加熱して溶媒を蒸発させた（図９（ｂ））。レジスト６４の膜厚は１５０ｎｍであった。次いで、２００ｎｍの大きさ、高さ１５０ｎｍの高さを持つ凸形状が形成された石英のモールド６５（形状は９ｃｍ２内に形成されている）を用意し、レジスト６４付き基板を１２０℃に加熱した状態で石英のモールド６５の凸形状がある方をレジスト６４に１０ＭＰａの圧力で押し付けてインプリントを行った（図９（ｃ））。インプリント後、基板を室温まで冷却し石英モールド６５をリリースした（図９（ｄ））。インプリント後、レジスト６４上へ２００ｎｍの大きさ、深さ１００ｎｍの凹形状が形成された。
【００７４】
次に、凹パターンが形成されたレジストパターンを、Ｏ２：３０ｓｃｃｍ、１０ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワー１００Ｗの条件で３０秒間エッチングを行った。Ｏ２ＲＩＥ後、レジスト６４の底だしが行われＡｕ層６３が露出した（図９（ｅ））。
【００７５】
次いで、Ａｒ：３０ｓｃｃｍ、パワー５００Ｗ、電流４０ｍＡの条件でイオンミリングを６０秒間行った。イオンミリングによりＡｕ層６３に２００ｎｍの開口を有するパターンが形成された。残留したレジスト６４を酸素アッシングにより取り除きナノメッシュ電極付きショットキー太陽電池を完成させた（図９（ｆ））。
【００７６】
比較のため、１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｎ型ＧａＡｓ基板を準備し、そのｎ型ＧａＡｓ基板の裏面にＡｕ−Ｇｅ（１％）を蒸着法により１００ｎｍ形成した。形成後、窒素雰囲気下によって４５０℃、３０分間アニールを行った。アニール後、裏面にオーミック接触を有する電極が形成された。次いで、基板表面にＡｕを蒸着法により１０ｎｍ形成し、通常のショットキー型太陽電池を完成させた。
【００７７】
通常のショットキー型太陽電池とナノメッシュ電極を有するショットキー型太陽電池の変換効率を比較すると、５０％の効率向上が確認された。
【００７８】
（実施例８）
ＳｉＨ４とＰＨ３の混合ガスでプラズマＣＶＤ法により電極７２付きガラス基板７１へｎ型ポリシリコン層を１μｍ形成した。次いで、基板表面にＡｌ層７３を蒸着法により２０ｎｍ形成した。この場合、基板表面はＡｌ層７３とショットキー接合を有していた（図１０（ａ））。
【００７９】
次に、基板表面に形成したＡｌ層７３上へレジスト７４（ＴＨＭＲ  ＩＰ３２５０、（株）東京応化工業）を乳酸エチル（ＥＬ）で１：２に希釈した溶液を２０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコートを行ったのち、ホットプレート上において１１０℃で９０秒間加熱して溶媒を蒸発させた（図１０（ｂ））。レジスト７４の膜厚は１５０ｎｍであった。次いで、２００ｎｍの大きさ、高さ１５０ｎｍの高さを持つ凸形状が形成された石英のモールド７５（形状は９ｃｍ２内に形成されている）を用意し、レジスト７４付き基板を１２０℃に加熱した状態で石英のモールド７５の凸形状がある方をレジスト７４に１０ＭＰａの圧力で押し付けてインプリントを行った（図１０（ｃ））。インプリント後、基板を室温まで冷却し石英モールド７５をリリースした（図１０（ｄ））。インプリント後、レジスト７４上へ２００ｎｍの大きさ、深さ１００ｎｍの凹形状が形成された。
【００８０】
次に、凹パターンが形成されたレジストパターンを、Ｏ２：３０ｓｃｃｍ、１０ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワー１００Ｗの条件で３０秒間エッチングを行った。Ｏ２ＲＩＥ後、レジスト７４の底だしが行われＡｌ層７３が露出した（図１２（ｅ））。次いで、Ｃｌ２：１５ｓｃｃｍ、Ａｒ：１５ｓｃｃｍ、ＲＦパワー１００Ｗの条件でＲＩＥを６０秒間行った。塩素系ガスのＲＩＥによりＡｌ層７３に２００ｎｍの開口を有するパターンが形成された。残留したレジスト７４を酸素アッシングにより取り除きナノメッシュ電極付きショットキー太陽電池を完成させた（図１０（ｆ））。
【００８１】
比較のため、ＳｉＨ４とＰＨ３の混合ガスでプラズマＣＶＤ法により電極付きガラス基板へｎ型アモルファスシリコン層を１μｍ形成した。次いで、基板表面にＡｌ層を蒸着法により１０ｎｍ形成し、通常のショットキー型太陽電池を完成させた。
【００８２】
比較のため、ＳｉＨ４とＰＨ３の混合ガスでプラズマＣＶＤ法により電極付きガラス基板へｎ型ポリシリコン層を１μｍ形成した。次いで、基板表面にＡｌを蒸着法により１０ｎｍ形成し、通常のショットキー型太陽電池を完成させた。
【００８３】
通常のショットキー型太陽電池とナノメッシュ電極を有するショットキー型太陽電池の変換効率を比較すると、５０％の効率向上が確認された。
【００８４】
（実施例９）
ＳｉＨ４とＰＨ３の混合ガスでプラズマＣＶＤ法により電極８２付きガラス基板８１へｎ型アモルファスシリコン層を１μｍ形成した。次いで、基板表面にＡｌ層８３を蒸着法により２０ｎｍ形成した。この場合、基板表面はＡｌ層８３とショットキー接合を有していた（図１１（ａ））。
【００８５】
次に、基板表面に形成したＡｌ層８３上へレジスト８４（ＴＨＭＲ  ＩＰ３２５０、（株）東京応化工業）を乳酸エチル（ＥＬ）で１：２に希釈した溶液を２０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコートを行ったのち、ホットプレート上において１１０℃で９０秒間加熱して溶媒を蒸発させた（図１１（ｂ））。レジスト８４の膜厚は１５０ｎｍであった。次いで、２００ｎｍの大きさ、高さ１５０ｎｍの高さを持つ凸形状が形成された石英のモールド８５（形状は９ｃｍ２内に形成されている）を用意し、レジスト８４付き基板を１２０℃に加熱した状態で石英のモールド８５の凸形状がある方をレジスト８４に１０ＭＰａの圧力で押し付けてインプリントを行った（図１１（ｃ））。インプリント後、基板を室温まで冷却し石英モールド８５をリリースした（図１１（ｄ））。インプリント後、レジスト８４上へ２００ｎｍの大きさ、深さ１００ｎｍの凹形状が形成された。
【００８６】
次に、凹パターンが形成されたレジストパターンを、Ｏ２：３０ｓｃｃｍ、１０ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワー１００Ｗの条件で３０秒間エッチングを行った。Ｏ２ＲＩＥ後、レジスト８４の底だしが行われＡｌ層８３が露出した（図１０（ｅ））。次いで、Ｃｌ２：１５ｓｃｃｍ、Ａｒ：１５ｓｃｃｍ、ＲＦパワー１００Ｗの条件でＲＩＥを６０秒間行った。塩素系ガスのＲＩＥによりＡｌ層８３に２００ｎｍの開口を有するパターンが形成された。残留したレジスト８４を酸素アッシングにより取り除きナノメッシュ電極付きショットキー太陽電池を完成させた（図１１（ｆ））。
【００８７】
比較のため、ＳｉＨ４とＰＨ３の混合ガスでプラズマＣＶＤ法により電極付きガラス基板へｎ型アモルファスシリコン層を１μｍ形成した。次いで、基板表面にＡｌ層を蒸着法により１０ｎｍ形成し、通常のショットキー型太陽電池を完成させた。
【００８８】
通常のショットキー型太陽電池とナノメッシュ電極を有するショットキー型太陽電池の変換効率を比較すると、５５％の効率向上が確認された。
【００８９】
（実施例１０）
１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｐ型ＧａＡｓ基板９１を準備した。そのｐ型ＧａＡｓ基板９１の裏面にＡｕ／Ａｕ−Ｚｎ（５％）層９２を蒸着法により１００ｎｍ形成した。形成後、窒素雰囲気下によって４５０℃、３０分間アニールを行った。アニール後、裏面にオーミック接触を有する電極が形成された。
【００９０】
次いで、基板の表面にＡｕ層９３を蒸着法により３０ｎｍ形成した。この場合、基板表面はＡｕ層９３とショットキー接合を有していた（図１２（ａ））。
【００９１】
次に、実施例１と同様にして基板表面に形成したＡｕ層９３上へレジスト９４をＥＬで１：２に希釈した溶液を２０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコートを行ったのち、ホットプレート上において１１０℃で９０秒間加熱して溶媒を蒸発させた（図１２（ｂ））。レジスト９４の膜厚は１５０ｎｍであった。次いで、２００ｎｍの大きさ、高さ１５０ｎｍの高さを持つ凸形状が形成された石英のモールド９５（形状は９ｃｍ２内に形成されている）を用意し、レジスト９４付き基板を１２０℃に加熱した状態で石英のモールド９５の凸形状がある方をレジスト９４に１０ＭＰａの圧力で押し付けてインプリントを行った（図１２（ｃ））。インプリント後、基板を室温まで冷却し石英モールド９５をリリースした（図１２（ｄ））。インプリント後、レジスト９４上へ２００ｎｍの大きさ、深さ１００ｎｍの凹形状が形成された。
【００９２】
次に、凹パターンが形成されたレジストパターンを、Ｏ２：３０ｓｃｃｍ、１０ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワー１００Ｗの条件で３０秒間エッチングを行った。Ｏ２ＲＩＥ後、レジスト９４の底だしが行われＡｕ層９３が露出した（図１１（ｅ））。
【００９３】
次いで、Ａｒ：３０ｓｃｃｍ、パワー５００Ｗ、電流４０ｍＡの条件でイオンミリングを６０秒間行った。イオンミリングによりＡｕ層９３に２００ｎｍの開口を有するパターンが形成された。残留したレジスト９４を酸素アッシングにより取り除きナノメッシュ電極付きショットキー太陽電池を完成させた（図１２（ｆ））。
【００９４】
比較のため、１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｎ型ＧａＡｓ基板を準備し、そのｐ型ＧａＡｓ基板の裏面にＡｕ／Ａｕ−Ｚｎ（５％）層を蒸着法により１００ｎｍ形成した。形成後、窒素雰囲気下によって４５０℃、３０分間アニールを行った。アニール後、裏面にオーミック接触を有する電極が形成された。
【００９５】
次いで、基板表面にＡｕ層を蒸着法により１０ｎｍ形成し、通常のショットキー型太陽電池を完成させた。
【００９６】
通常のショットキー型太陽電池とナノメッシュ電極を有するショットキー型太陽電池の変換効率を比較すると、６０％の効率向上が確認された。
【００９７】
（実施例１１）
１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｐ型Ｓｉ基板１０１を準備した。そのｐ型Ｓｉ基板１０１の裏面にＢを熱拡散によりドーピングし１０２０ｃｍ−３にした。次いで、基板裏面にＡｌ層１０２を蒸着法により１００ｎｍ形成し、裏面はオーミック接触を有する電極を形成した。次いで、基板表面にＮｉ層をスパッタリング法により堆積し、９００℃でアニールしてＮｉＳｉ２層１０３を３０ｎｍ形成した。この場合、基板表面はＮｉＳｉ２層１０３とショットキー接合を有していた（図１３（ａ））。
【００９８】
次に、実施例１と同様にして基板表面に形成したＮｉＳｉ２層１０３上へレジスト１０４をＥＬで１：２に希釈した溶液を２０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコートを行ったのち、ホットプレート上において１１０℃で９０秒間加熱して溶媒を蒸発させた（図１３（ｂ））。レジスト１０４の膜厚は１５０ｎｍであった。次いで、２００ｎｍの大きさ、高さ１５０ｎｍの高さを持つ凸形状が形成された石英のモールド１０５（形状は９ｃｍ２内に形成されている）を用意し、レジスト１０４付き基板を１２０℃に加熱した状態で石英のモールド１０５の凸形状がある方をレジスト１０４に１０ＭＰａの圧力で押し付けてインプリントを行った（図１３（ｃ））。インプリント後、基板を室温まで冷却し石英モールド１０５をリリースした（図１３（ｄ））。インプリント後、レジスト１０４上へ２００ｎｍの大きさ、深さ１００ｎｍの凹形状が形成された。
【００９９】
次に、凹パターンが形成されたレジストパターンを、Ｏ２：３０ｓｃｃｍ、１０ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワー１００Ｗの条件で３０秒間エッチングを行った。Ｏ２ＲＩＥ後、レジスト１０４の底だしが行われＮｉＳｉ２層１０３が露出した（図１３（ｅ））。
【０１００】
次いで、Ａｒ：３０ｓｃｃｍ、パワー５００Ｗ、電流４０ｍＡの条件でイオンミリングを７０秒間行った。イオンミリングによりＮｉＳｉ２層１０３に２００ｎｍの開口を有するパターンが形成された。残留したレジスト１０４を酸素アッシングにより取り除きナノメッシュ電極付きショットキー太陽電池を完成させた（図１３（ｆ））。
【０１０１】
比較のため、１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｐ型Ｓｉ基板を準備し、そのｐ型Ｓｉ基板の裏面にＢを熱拡散によりドーピングし１０２０ｃｍ−３用意した。次いで、基板裏面にＡｌ層を蒸着法により１００ｎｍ形成し、裏面はオーミック接触を有する電極を形成した。次いで、基板表面にＮｉ層をスパッタリング法により堆積し、９００℃でアニールしてＮｉＳｉ２層を１０ｎｍ形成し、通常のショットキー型太陽電池を完成させた。
【０１０２】
通常のショットキー型太陽電池とナノメッシュ電極を有するショットキー型太陽電池の変換効率を比較すると、２５％の効率向上が確認された。
【０１０３】
シリコン太陽電池においては電極としてシリサイドを使用することも可能である。
【０１０４】
（実施例１２）
１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｎ型Ｓｉ基板１１１を準備した。そのｎ型Ｓｉ基板１１１の裏面にＰを熱拡散によりドーピングし１０２０ｃｍ−３にした。
【０１０５】
次いで、ｎ型Ｓｉ基板１１１の表面に熱酸化膜１１２を２ｎｍ形成した。次いで、基板裏面にＡｌ層１１３を蒸着法により１００ｎｍ形成し、裏面はオーミック接触を有する電極を形成した。次いで、基板表面にＡｌ層１１４を蒸着法により２０ｎｍ形成した。この場合、基板表面はＡｌ／ＳｉＯ２／ＳｉのＭＩＳ構造の太陽電池構造を有していた（図１４（ａ））。
【０１０６】
次に、基板表面に形成したＡｌ層１１４上へレジスト１１５（ＴＨＭＲ  ＩＰ３２５０、（株）東京応化工業）を乳酸エチル（ＥＬ）で１：２に希釈した溶液を２０００ｒｐｍ、３０秒でスピンコートを行ったのち、ホットプレート上において１１０℃で９０秒間加熱して溶媒を蒸発させた（図１４（ｂ））。レジスト１１５の膜厚は１５０ｎｍであった。次いで、２００ｎｍの大きさ、高さ１５０ｎｍの高さを持つ凸形状が形成された石英のモールド１１６（形状は９ｃｍ２内に形成されている）を用意し、レジスト１１５付き基板を１２０℃に加熱した状態で石英のモールド１１５の凸形状がある方をレジスト１１４に１０ＭＰａの圧力で押し付けてインプリントを行った（図１４（ｃ））。インプリント後、基板を室温まで冷却し石英モールド１１６をリリースした（図１４（ｄ））。インプリント後、レジスト１１５上へ２００ｎｍの大きさ、深さ１００ｎｍの凹形状が形成された。
【０１０７】
次に、凹パターンが形成されたレジストパターンを、Ｏ２：３０ｓｃｃｍ、１０ｍＴｏｒｒ、ＲＦパワー１００Ｗの条件で３０秒間エッチングを行った。Ｏ２ＲＩＥ後、レジスト１１５の底だしが行われＡｌ層１１４が露出した（図１４（ｅ））。次いで、Ｃｌ２：１５ｓｃｃｍ、Ａｒ：１５ｓｃｃｍ、ＲＦパワー１００Ｗの条件でＲＩＥを６０秒間行った。塩素系ガスのＲＩＥによりＡｌ層１１４に２００ｎｍの開口を有するパターンが形成された。残留したレジスト１１５を酸素アッシングにより取り除きナノメッシュ電極付きショットキー太陽電池を完成させた（図１４（ｆ））。
【０１０８】
比較のため、１０１６ｃｍ−３のドーピング濃度を有するｎ型Ｓｉ基板を準備し、そのｎ型Ｓｉ基板の裏面にＰを熱拡散によりドーピングし１０２０ｃｍ−３用意した。次いで、ｎ型Ｓｉ表面に熱酸化膜を２ｎｍ形成した。次いで、基板裏面にＡｌ層を蒸着法により１００ｎｍ形成し、裏面はオーミック接触を有する電極を形成した。次いで、基板表面にＡｌ層を蒸着法により１０ｎｍ形成し、ＭＩＳ太陽電池を完成させた。
【０１０９】
金属／絶縁膜／半導体の太陽電池とナノメッシュ電極を有する金属／絶縁膜／半導体の太陽電池の変換効率を比較すると、６５％の効率向上が確認された。
【符号の説明】
【０１１０】
１，１１，２１，３１，４１，５１，１１１…ｎ型Ｓｉ基板、６１…ｎ型ＧａＡｓ基板、７１，８１…ガラス基板、９１…ｐ型ＧａＡｓ基板、１０１…ｐ型Ｓｉ基板、２，３，１２，１３，２２，２３，３２，３３，４２，５２，７３，８３，１０２，１１３，１１４…Ａｌ層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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